Исследование плазмы газового разряда методом двойного зонда

11

ln Ii1 + Ii11 −1 =f(U)

Ie

Рисунок 3.3 - Полулагорифмическая зависимость токов зондов от напряжения на зонды

По тангенсу наклона находим электронную температуру.

3.4 Методические указания по выполнению работы

1.Тангенс угла определяется не из рисунка, а численным отношением противолежащего катета к прилежащему, что позволяет учесть масштабирование осей координат и определить соотношение:

e/kTe= tgα→находится Те

2. Вычисление концентрации заряженных частиц производится из тока насыщения с использованием формулы Бома.

J = 0,4n 2kTe

Mi

Ji = 0,4Si n 2kTe M i

Si- площадь поверхности ионного слоя вокруг зонда.

3. Толщина ионного слоя зависит от параметров плазмы. Для упрощения расчетов для цилиндрического зонда вводится функция отношения радиуса ионного слоя ri к радиусу зонда rз:

β2=f(ri/rз). В условиях лабораторной работы β =1

Для ориентировочных измерений в разреженной плазме при большой концентрации ионного тока функция β мала и можно допустить, что:

а) разница потенциалов между зондами невелика (несколько вольт); б) радиус ионного слоя равен радиусу зонда (~ 1 мм)

3.5 Содержание отчета

1 Схема вакуумной системы

2 Схема высоковольтной части установки

3 Принципиальная схема питания зонда

4 Расчеты параметров плазмы

12

5 Алгоритм включения и выключения установки

6 Схема силового питания вакуумных насосов

7 Конструкции вакуумных соединений (в ручном исполнении)

Рекомендуемая литература

1. Александров С. Е., Греков Ф. Ф. Технология полупроводниковых материалов: Учебное пособие. 2 е изд., испр. — СПб.: Издательство «Лань», 2012. — 240 с.: ил. — http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=3554

2.Блюменштейн В. Ю., Клепцов А. А. Проектирование технологической оснастки: Учебное пособие. 2 е изд., испр. и доп. — СПб.: Издательство «Лань», 2010. — 224 с.: ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература). ISBN 978 5 8114 1099 6 Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=628

3.Основы физики плазмы: Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. / Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров И.Е. - СПб.: Издательство "Лань", 2001. - 448 с. ISBN 978-5-8114-1198-6. Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid =25&pl1_id=1550

4.Рожанский В. А. Теория плазмы: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань». — 2012. — 320 с.: ил. — (Учебники для вузов.

Специальная литература). Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=2769

5. Процессы микро- и нанотехнологии : учебное пособие для вузов / Т. И. Данилина [и др.] ; Федеральное агентство по образованию, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. -

Томск : ТУСУР, 2005. - 316 с. ISBN 5-86889-244-5

13

Учебное пособие

Орликов Л.Н.

Исследование плазмы газового разряда методом двойного зонда

Методические указания к лабораторной работе

Усл. печ. л. ______Препринт Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г.Томск, пр.Ленина, 40